Tipos de energía

Introducción

Todos los días, a todas horas vemos los efectos de la energía, en el andar de un automóvil, el crecimiento de una planta, en la construcción de un edificio (hecho por las máquinas y los seres humanos), entre muchas otras.

Estas actividades tienen en común el uso de la energía, se entiende por energía a la aptitud y capacidad que tiene un cuerpo de efectuar un trabajo; la energía es una de las propiedades de la materia; todas las formas de energía, incluido el trabajo, tienen las mismas unidades: Joules.

Un objeto es capaz de realizar trabajo si posee energía. El trabajo es la transferencia de energía de una entidad hacia otra a través de la acción de una fuerza aplicada sobre una distancia. Si va a realizarse trabajo, el punto de aplicación de la fuerza debe moverse.

La energía puede verse expresada en los cambios físicos de los objetos que podemos moldear, calentar y transportar (todo esto es aplicando un tipo de energía). Y también se expresa en los cambios químicos como la combustión de un papel.

Energía cinética

La energía cinética (Ec) es un tipo de energía ligada al movimiento. Este tipo de energía depende de dos factores principalmente:

De la masa (m) y de la velocidad (v)

Y su fórmula es:

En algunos libros de física se denomina a la energía cinética como T.

Algunos ejemplos de la vida cotidiana son: clavar con un martillo un clavo en la pared para poner un cuadro o empujar un carrito del supermercado.

Energía potencial (Ep)

Es la energía almacenada (se acumula) en un cuerpo y puede estar en reposo, también se puede entender como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Altura (h) de un cuerpo en reposo y su peso (P), se obtiene:

Sabes que P (peso) = mg, (m (masa), g (gravedad))

Luego reemplazando, obtienes:

Este tipo de energía se manifiesta de distintas formas: mecánica, calorífica, eléctrica, radiante, nuclear, mecánica. Y pueden transformarse unas en otras.

Energía térmica

Este tipo de energía se genera por el movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura, es la manifestación de energía en forma de calor.

La energía térmica es la que puede transmitirse de un cuerpo a otro por radiación (como es el caso de la energía luminosa), conducción (si tocamos un trozo de hielo con la mano, parte de la energía térmica de nuestra mano se transfiere al hielo, por eso tendremos sensación de frío) o convección (las moléculas calientes se trasladan de un lado a otro).

Energía luminosa

Como su nombre lo indica proviene de la luz del sol, es radiación electromagnética que se mueve a través de ondas.

El ejemplo más clásico y maravilloso es el de la fotosíntesis, que permite la vida en este planeta. Otro ejemplo es la bacteriorodopsina que permite a algunas bacterias retener la energía luminosa y convertirla en energía química.

Esta energía presenta ventajas importantes, ya que tiene un bajo costo en comparación con otro tipo de energías, no contamina, no se agota y es respetuosa con el ambiente.

Energía eléctrica

Es una de las formas más comunes de energía, todos los días prendemos un foco en nuestras casas, refrigeramos nuestros alimentos y encendemos la computadora o la televisión. La energía eléctrica se transforma en corriente eléctrica por medio de un conductor metálico y por la diferencia de potenciales que produce un generador. Cada vez que accionamos un interruptor de cualquier aparato lo que sucede es el cierre de un circuito eléctrico, provocando el movimiento de electrones a través del conductor metálico, que se irán desplazando por el movimiento de las cargas eléctricas. Esta energía puede ser generada por otros tipos de energía como la luminosa (a través de celdas solares), la térmica (quema de combustible como el petróleo) y la mecánica (a través del movimiento de las olas).

Energía eólica

Es la energía del viento, se ha empleado desde hace muchos años en bombeo de agua, molinos de viento para moler granos y en la actualidad para generar electricidad. Esta energía, aunque no contamina, no se agota y es respetuosa con el ambiente aún requiere avances tecnológicos importantes en lo que se refiere a su almacenamiento y abaratar los costos. En México, en el Istmo de Tehuantepec la producción de energía eólica es de 2,300 megawatts, con los que se podrían iluminar un millón 800,000 hogares de Aguascalientes, Morelos, Nayarit, Quintana Roo, Tlaxcala o Zacatecas durante un año.

Energía geodésica

Este tipo de energía se obtiene a partir de los procesos que ocurren en el interior de la Tierra, energía que es liberada por medio de procesos internos. Ejemplo de esto es el calor que existe en las capas internas de la Tierra.

Energía química

Se refiere a la energía que surge de las reacciones químicas, estas reacciones desprenden calor. La combustión del carbón, la del petróleo y la de la leña son ejemplos de este tipo de energía, que como sabemos causan graves problemas ambientales, incrementando el calentamiento global y afectando a la salud humana, como con las estufas de leña que aún son utilizadas en algunos hogares causando problemas respiratorios principalmente a mujeres y niños; la comida también es un claro ejemplo de energía química, ya que una vez que es procesada por el organismo se transformará en energía natural (calorías). En México la energía que más se utiliza es la que proviene de los hidrocarburos, conociendo las características de nuestro país, que tipos de energía podríamos utilizar para hacer una transición a energías que sean amigables con nuestro ambiente.